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std::ranges::is_heap

Von cppreference.com
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Definiert in Header <algorithm>
Aufruf-Signatur
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,

          class Proj = std::identity,
          std::indirect_strict_weak_order
              <std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less >

constexpr bool is_heap( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(1) (seit C++20)
template< ranges::random_access_range R, class Proj = std::identity,

          std::indirect_strict_weak_order
              <std::projected
                   <ranges::iterator_t<R>, Proj>> Comp = ranges::less >

constexpr bool is_heap( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(2) (seit C++20)

Prüft, ob der angegebene Bereich bezüglich comp und proj einen Heap darstellt.

1) Der angegebene Bereich ist [firstlast).
2) Der angegebene Bereich ist r.

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithmus-Funktionsobjekte (informell als niebloids bekannt), d.h.

Inhalt

[edit] Parameter

first, last - das Iterator-Sentinel-Paar, das den Bereich der zu untersuchenden Elemente definiert
r - der zu untersuchende Bereich
comp - Comparator, der auf die projizierten Elemente angewendet werden soll
proj - Projektion, die auf die Elemente angewendet wird

[edit] Rückgabewert

1) ranges::is_heap_until(first, last, comp, proj) == last
2) ranges::is_heap_until(r, comp, proj) == ranges::end(r)

[edit] Komplexität

O(N) Anwendungen von comp und proj, wobei N die Anzahl der Elemente im Bereich ist.

1) ranges::distance(first, last)

[edit] Mögliche Implementierung

struct is_heap_fn
{
    template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Proj = std::identity,
             std::indirect_strict_weak_order
                 <std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less>
    constexpr bool operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (last == ranges::is_heap_until(first, last,
                                              std::move(comp), std::move(proj)));
    }
 
    template<ranges::random_access_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_strict_weak_order
                 <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Comp = ranges::less>
    constexpr bool operator()(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r),
                       std::move(comp), std::move(proj));
    }
};
 
inline constexpr is_heap_fn is_heap{};

[edit] Beispiel

#include <algorithm>
#include <bit>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <vector>
 
void out(const auto& what, int n = 1)
{
    while (n-- > 0)
        std::cout << what;
}
 
void draw_heap(const auto& v)
{
    auto bails = [](int n, int w)
    {
        auto b = [](int w) { out("┌"), out("─", w), out("┴"), out("─", w), out("┐"); };
        n /= 2;
        if (!n)
            return;
        for (out(' ', w); n-- > 0;)
            b(w), out(' ', w + w + 1);
        out('\n');
    };
 
    auto data = [](int n, int w, auto& first, auto last)
    {
        for (out(' ', w); n-- > 0 && first != last; ++first)
            out(*first), out(' ', w + w + 1);
        out('\n');
    };
 
    auto tier = [&](int t, int m, auto& first, auto last)
    {
        const int n{1 << t};
        const int w{(1 << (m - t - 1)) - 1};
        bails(n, w), data(n, w, first, last);
    };
 
    const int m{static_cast<int>(std::ceil(std::log2(1 + v.size())))};
    auto first{v.cbegin()};
    for (int i{}; i != m; ++i)
        tier(i, m, first, v.cend());
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5, 8, 9, 7, 9, 3, 2, 3, 8};
 
    out("initially, v:\n");
    for (auto i : v)
        std::cout << i << ' ';
    out('\n');
 
    if (!std::ranges::is_heap(v))
    {
        out("making heap...\n");
        std::ranges::make_heap(v);
    }
 
    out("after make_heap, v:\n");
    for (auto t{1U}; auto i : v)
        std::cout << i << (std::has_single_bit(++t) ? " │ " : " ");
 
    out("\n" "corresponding binary tree is:\n");
    draw_heap(v);
}

Ausgabe

initially, v:
3 1 4 1 5 9 2 6 5 3 5 8 9 7 9 3 2 3 8
making heap...
after make_heap, v:
9 │ 8 9 │ 6 5 8 9 │ 3 5 3 5 3 4 7 2 │ 1 2 3 1
corresponding binary tree is:
               9
       ┌───────┴───────┐
       8               9
   ┌───┴───┐       ┌───┴───┐
   6       5       8       9
 ┌─┴─┐   ┌─┴─┐   ┌─┴─┐   ┌─┴─┐
 3   5   3   5   3   4   7   2
┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐
1 2 3 1

[edit] Siehe auch

Findet den größten Teilbereich, der ein Max-Heap ist
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Erstellt aus einem Bereich von Elementen einen Max-Heap
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Fügt ein Element zu einem Max-Heap hinzu
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Entfernt das größte Element aus einem Max-Heap
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Verwandelt einen Max-Heap in einen aufsteigend sortierten Bereich von Elementen
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
(C++11)
Prüft, ob der gegebene Bereich ein Max-Heap ist
(Funktionstemplate) [edit]